Учени от Сидни създадоха космически прах в лабораторни условия, като възпроизведоха среда, близка до тази в открития космос. Експериментът дава нови насоки за това как са се образували химичните елементи, необходими за живота, още преди възникването на Земята.
Линда Лосурдо, докторантка във Факултета по физика на Сиднейския университет, смеси азот, въглероден диоксид и ацетилен, за да имитира енергийните условия, характерни за околностите на звездите и остатъците от свръхнови.
След това тя подложи газовата смес на въздействието на мощен електрически разряд.
В резултат на процеса се образува прах, богат на въглерод, който наподобява материала в междузвездното пространство, съдържащ се в комети, астероиди и метеорити. Лабораторният прах съдържа сложни комбинации от въглерод, водород, кислород и азот.
Заедно те са известни като CHON молекули и се срещат в много органични вещества, считани за основни градивни елементи на живота.
Изследователката поясни, че вече не е нужно да се чака астероид или комета да достигнат Земята, за да се разбере тяхната история. По думите ѝ подобна среда може да се създаде в лаборатория и структурата им да се възстанови с помощта на инфрачервени отпечатъци.
Това дава възможност да се разбере как въглеродният космически прах се формира в плазмата, изхвърляна от гигантски стари звезди или в космическите люлки, където се раждат звездите и се разпространяват тези жизненоважни молекули.
За да постигне този резултат, изследователката първо изпомпа въздуха от стъклените тръби, създавайки условия, близки до космическия вакуум. След това напълни тръбите с азот, въглероден диоксид и ацетилен.
В продължение на около час газовата смес беше подложена на електрическо напрежение от около 10 000 волта, което създаде форма на плазма, наречена тлеещ разряд.
Интензивната енергия разграждаше изходните молекули, след което техните компоненти се рекомбинираха в по-големи и сложни химични структури.
С течение на времето новообразуваният материал се отлагаше върху силициеви пластини, поставени вътре в тръбите, оставяйки тънък слой прах.
Лабораторните проби на Лосурдо дадоха същите характерни инфрачервени сигнали, които се наблюдават в космоса. Това съвпадение показва, че експериментът точно възпроизвежда процесите, за които се смята, че протичат в реални космически условия.
Как е възникнал животът на Земята остава един от най-големите нерешени въпроси на науката.
Изследователите продължават да разследват дали първите органични молекули са се образували на младата планета, дали са пристигнали с комети и метеорити, дали са били донесени, докато Слънчевата система все още се е формирала, или това е резултат от комбинация от тези възможности.
В периода отпреди 4,56 милиарда до 3,5 милиарда години метеорити, микрометеорити и частици междупланетен прах от астероиди и комети многократно са се сблъсквали със Земята, носейки огромно количество органичен материал.
Лосурдо отбеляза, че ковалентно свързаните въглерод и водород в материала на кометите и астероидите вероятно са се образували във външните обвивки на звездите, при високоенергийни събития като свръхнови и в междузвездната среда.
Екипът се опитва да разбере конкретните химични пътища и условия, които включват всички CHON елементи в сложните органични структури, наблюдавани в космическия прах и метеоритите.
Изследването може не само да хвърли светлина върху това как са се образували първите молекули, свързани с живота. Екипът планира също така да създаде подробна база данни с инфрачервени отпечатъци, произвеждани от различни видове лабораторен космически прах.
Астрономите ще могат да сравняват тези сигнатури с наблюденията на области на звездообразуване и останки от мъртви звезди. Съвпадението на сигнала може да покаже къде се образуват определени форми на прах и да помогне на изследователите да възстановят физичните и химичните процеси, протичащи там. Лосурдо получи награда за най-добра презентация за това изследване на международната годишна среща на Метеоритната асоциация в края на миналата година.
